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【摘 要】 随着社会经济、技术的进步和人类生活水平的不断提高，要求建筑施工向安全高效、省力、优质、舒适方向发展，传统的建筑机械虽然可以实现机械化工，在一定程度上满足上述要求，但仍然是手工操纵，工人劳动强度较大、舒适性较差，劳动生产率也较低，而且施工质量、施工安全在很大程度上取决于各种人为因素。建筑业属于仅次于采掘业的哭、脏、险行业，因事故而上网的人数也较多。基于此，要求建筑机械自动化的呼声十分强烈。
【关键词】 建筑；机械设备；自动化；现状；关键技术
一、建筑机械设备自动化的应用现状
建筑机械自动化的研究和开发开端与上世纪五六十年代，八十年代后期建筑机械自动化的开发和应用步伐加快。当前来说，在建筑机械领域采用自动化技术的装备主要有：在摊铺机上使用的保证纵向和横线找平的自动调平装置，以及混合料自动供料装置和摊铺层厚度控制与自动调节系统；自动化在推土机上的先进应用主要是电子检测控制系统PIC，它可以实现推土机的自动监控；在液压挖掘机上最新的载荷检测、故障诊断、自动怠速以及工作方式电控功能等，都是自动化系统和理念在建筑机械中应用的典范。以下以自动化在压实机和推土机、挖掘机应用情况为典型，简要说明建筑机械自动化应用的现状。
1、自动化压路机。压路机是水库大坝的混凝土浇筑施工中所用的主要设备，当前其自动化技术方面已经引入了检测装置、数据处理装置、远程通讯装置和中央控制系统等功能模块，可以实现作业过程中以预设的地面基准点为依据，采用光波距离测算仪和机载自动跟踪仪进行工作位置的测定，然后将测得的位置数据通过通讯模块传输到中央控制系统，该系统可将设备位置信号转换为设备控制指令，以无线通讯的形式调整和校准设备，从而精准的完成一系列大规模的压实作业。
2、推土机、挖掘机作业的自动化。推土机、挖掘机等建筑土方施工机械的自动化改造会很大程度上提升施工质量和效率土。最早在推土机的铲刀和挖掘机的铲斗上使用的自动化控制装置是1976年研制成功的以开关系统为基准的反馈控制系统，该系统由投光器、感光器和控制系统构成，由于装置本身存在的速度响应问题，最终未能投入实际应用；但随后由日本学者北郁夫研究开发的KOMATSULaserlevelingsustem实现了在推入机作业中车速为5Km/h时，施工平整度误差保持在3cm以内，因此获得了良好的效果。此外液压挖掘机的激光自动掘削系统也是自动化技术在建筑机械领域应用的一个典范，它由日本菊池雄一等人与1992年研制成功。该系统结构上由自动直线加工系统和激光系统两部分组成，其中的激光感光器可以测出作业面的位置，激光系统可以检测出设备的车体高度，然后将测得的综合信息传输给自动掘削系统，系统将该信息和各传感器信号通过综合分析形成为对各电磁比例阀的控制指令，最终实现对各油缸的控制。该系统大大提高了作业精度和施工能力。
二、建筑机械自动化控制的关键技术分析
在施工作业的过程中，建筑机械的施工主要在地形比较复杂，作业环境比较恶劣的情况下进行的，因此要保证建筑机械的自动化操作，首先要在这些机械设备的关键技术上有所突破和发展。
1、建筑机械的机身位置识别技术。建筑机械位置识别技术是通过机械的自身设备自动的辨别自身所处的位置的能力和技术，这种技术的实现主要是通过机械自身的内部的位置识别技术和外部位置识别的两种识别方式。运用速度传感器和回转式角传感器相互配合来实现内部位置的识别，然后检测机械行驶的路径数据，将测得数据反馈到计算机中心后根据运动和方位的变化获得设备所处位置相应的数据方式；通过超声波或电磁波，依赖于在施工现场预先设定的几个位置基准点来实现外部的识别方式，确定机械设备所处的位置。
2、位置诱导机能。位置诱导机能是以机身位置识别系统的反馈数据为依据，以机械设备在实施作业过程中按照预先设定好的作业路径进行作业，适时的校准或消除与预先设定作业路径误差，组成的整个闭环控制技术系统，如果偏离了既定的路径的建筑机械，机械设备启动自动复位功能，从而可以最大限度的恢复到既定路径，这种系统可以保证设备在原有的基础上对位置、速度、方向均能够实时的矫正和恢复。
3、作业对象识别与评价技术。建筑机械实现自动化最重要的一个基础功能就是识别和评价作业的对象。例如安装在液压挖掘机铲斗上超声传感器可识别岩块、土方、沙石等形状的物体。这样就可以为后续的施工作业提供信息和數据。
4、安全保障机能。建筑施工一般会动用大量的各种类型的施工设备和机械，建筑场地的大量的建筑材料的堆放和作业器具的放置，这些障碍物给建筑设备的施工和运行带来了较大的施工困难。因此，为了确保运行中多台施工机械设备的同时运作和工作，并保证每个机械施工工具有效的工作，必须设置一整套识别、报警和停止作业的、保证安全域的诱导控制系统机能。
5、机群协作控制技术。在众多的机械设备中进行联合作业的设备机械相当多，因此要实现机械设备的自动化就必须要有一整套的能将各个机械设备的位置和运行轨迹、工作状态等情况进行实施检测和控制，通过检测控制得到的数据，及时反馈到中央控制室内，在中央控制室内通过计算机的综合分析和处理设计出最优化的分派方式，然后形成有效的作业指令传输到各个机械设备中去，机械设备接收到作业指令之后进行全方位的安全的施工和作业，保证整个施工现场的施工作业系统正常有序进行。
三、建筑机械自动化展望
1、面向施工领域扩展化的建筑自动化。建筑施工正向地下、高空和海洋发展，城市地面留给人类居住和绿化，以保持良好的生态环境，管线（上下水道、煤气管道、电线和电话等）和交通全部或部分转入地下，北、被海和隔开的陆地将用隧道来连通，需要大量各式各样的地下施工机械。沙漠的绿化和利用，需要开发海洋机械；沿海软土基改造和围海造地同样需要开发相应机械。建筑机械自动化具有广阔的领域。
2、面向施工规模巨型化的建筑机械自动化。建筑物的超高、大、中使得施工规模越来越大，包括大型水利工程、超深地下工程、超长隧道、大跨度桥梁等；建筑工程高级化，包括高级精美的建筑物、高级公路、高速列车；同时要实现工程施工高速化。这些都要求建筑机械综合集成自动化。
3、面向绿色和安全的建筑机械自动化。建筑业和建筑机械的落后面貌和人类的物质文明显得越来越不相称，建筑工程大大的影响了城市景观，破坏了环境且建筑工程安全事故严重，死亡率在各行业中较高。建筑机械自动化应以人为本，人机工程学第一，要是操作者和看到他的人都满意。
四、结束语
近年来，世界各国在建筑机械自动化方面开展了大量的科研工作，取得了一些喜人的成果，随着计算机与信息技术的飞速发展，必将推动建筑机械向更加运行高效、操作便捷的高度自动化方向发展。我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段，加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。在自动化技术上，我国的数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统等，尚未实现柔性自动化、知识集成化、智能化，我们只处在单机自动化、刚性自动化的阶段。我国产业结构层次低，目前我国机械制造企业发展很不平衡，并且有很多都达不到现代水准的产业，企业技术落后严重，主要以手工劳动为主，所以说，我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有，因此，必须重视关键技术的应用，提高质量。
参考文献：
[1]章崇任，浅议工程机械自动化[J]建筑机械化，2000（6）.
[2]刘树忠，李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技，2010.
[3]赵英利，陈春慧，尚云龙.谈土木施工工程机械自动化[J].森林工程，2002.
【关键词】 建筑；机械设备；自动化；现状；关键技术
一、建筑机械设备自动化的应用现状
建筑机械自动化的研究和开发开端与上世纪五六十年代，八十年代后期建筑机械自动化的开发和应用步伐加快。当前来说，在建筑机械领域采用自动化技术的装备主要有：在摊铺机上使用的保证纵向和横线找平的自动调平装置，以及混合料自动供料装置和摊铺层厚度控制与自动调节系统；自动化在推土机上的先进应用主要是电子检测控制系统PIC，它可以实现推土机的自动监控；在液压挖掘机上最新的载荷检测、故障诊断、自动怠速以及工作方式电控功能等，都是自动化系统和理念在建筑机械中应用的典范。以下以自动化在压实机和推土机、挖掘机应用情况为典型，简要说明建筑机械自动化应用的现状。
1、自动化压路机。压路机是水库大坝的混凝土浇筑施工中所用的主要设备，当前其自动化技术方面已经引入了检测装置、数据处理装置、远程通讯装置和中央控制系统等功能模块，可以实现作业过程中以预设的地面基准点为依据，采用光波距离测算仪和机载自动跟踪仪进行工作位置的测定，然后将测得的位置数据通过通讯模块传输到中央控制系统，该系统可将设备位置信号转换为设备控制指令，以无线通讯的形式调整和校准设备，从而精准的完成一系列大规模的压实作业。
2、推土机、挖掘机作业的自动化。推土机、挖掘机等建筑土方施工机械的自动化改造会很大程度上提升施工质量和效率土。最早在推土机的铲刀和挖掘机的铲斗上使用的自动化控制装置是1976年研制成功的以开关系统为基准的反馈控制系统，该系统由投光器、感光器和控制系统构成，由于装置本身存在的速度响应问题，最终未能投入实际应用；但随后由日本学者北郁夫研究开发的KOMATSULaserlevelingsustem实现了在推入机作业中车速为5Km/h时，施工平整度误差保持在3cm以内，因此获得了良好的效果。此外液压挖掘机的激光自动掘削系统也是自动化技术在建筑机械领域应用的一个典范，它由日本菊池雄一等人与1992年研制成功。该系统结构上由自动直线加工系统和激光系统两部分组成，其中的激光感光器可以测出作业面的位置，激光系统可以检测出设备的车体高度，然后将测得的综合信息传输给自动掘削系统，系统将该信息和各传感器信号通过综合分析形成为对各电磁比例阀的控制指令，最终实现对各油缸的控制。该系统大大提高了作业精度和施工能力。
二、建筑机械自动化控制的关键技术分析
在施工作业的过程中，建筑机械的施工主要在地形比较复杂，作业环境比较恶劣的情况下进行的，因此要保证建筑机械的自动化操作，首先要在这些机械设备的关键技术上有所突破和发展。
1、建筑机械的机身位置识别技术。建筑机械位置识别技术是通过机械的自身设备自动的辨别自身所处的位置的能力和技术，这种技术的实现主要是通过机械自身的内部的位置识别技术和外部位置识别的两种识别方式。运用速度传感器和回转式角传感器相互配合来实现内部位置的识别，然后检测机械行驶的路径数据，将测得数据反馈到计算机中心后根据运动和方位的变化获得设备所处位置相应的数据方式；通过超声波或电磁波，依赖于在施工现场预先设定的几个位置基准点来实现外部的识别方式，确定机械设备所处的位置。
2、位置诱导机能。位置诱导机能是以机身位置识别系统的反馈数据为依据，以机械设备在实施作业过程中按照预先设定好的作业路径进行作业，适时的校准或消除与预先设定作业路径误差，组成的整个闭环控制技术系统，如果偏离了既定的路径的建筑机械，机械设备启动自动复位功能，从而可以最大限度的恢复到既定路径，这种系统可以保证设备在原有的基础上对位置、速度、方向均能够实时的矫正和恢复。
3、作业对象识别与评价技术。建筑机械实现自动化最重要的一个基础功能就是识别和评价作业的对象。例如安装在液压挖掘机铲斗上超声传感器可识别岩块、土方、沙石等形状的物体。这样就可以为后续的施工作业提供信息和數据。
4、安全保障机能。建筑施工一般会动用大量的各种类型的施工设备和机械，建筑场地的大量的建筑材料的堆放和作业器具的放置，这些障碍物给建筑设备的施工和运行带来了较大的施工困难。因此，为了确保运行中多台施工机械设备的同时运作和工作，并保证每个机械施工工具有效的工作，必须设置一整套识别、报警和停止作业的、保证安全域的诱导控制系统机能。
5、机群协作控制技术。在众多的机械设备中进行联合作业的设备机械相当多，因此要实现机械设备的自动化就必须要有一整套的能将各个机械设备的位置和运行轨迹、工作状态等情况进行实施检测和控制，通过检测控制得到的数据，及时反馈到中央控制室内，在中央控制室内通过计算机的综合分析和处理设计出最优化的分派方式，然后形成有效的作业指令传输到各个机械设备中去，机械设备接收到作业指令之后进行全方位的安全的施工和作业，保证整个施工现场的施工作业系统正常有序进行。
三、建筑机械自动化展望
1、面向施工领域扩展化的建筑自动化。建筑施工正向地下、高空和海洋发展，城市地面留给人类居住和绿化，以保持良好的生态环境，管线（上下水道、煤气管道、电线和电话等）和交通全部或部分转入地下，北、被海和隔开的陆地将用隧道来连通，需要大量各式各样的地下施工机械。沙漠的绿化和利用，需要开发海洋机械；沿海软土基改造和围海造地同样需要开发相应机械。建筑机械自动化具有广阔的领域。
2、面向施工规模巨型化的建筑机械自动化。建筑物的超高、大、中使得施工规模越来越大，包括大型水利工程、超深地下工程、超长隧道、大跨度桥梁等；建筑工程高级化，包括高级精美的建筑物、高级公路、高速列车；同时要实现工程施工高速化。这些都要求建筑机械综合集成自动化。
3、面向绿色和安全的建筑机械自动化。建筑业和建筑机械的落后面貌和人类的物质文明显得越来越不相称，建筑工程大大的影响了城市景观，破坏了环境且建筑工程安全事故严重，死亡率在各行业中较高。建筑机械自动化应以人为本，人机工程学第一，要是操作者和看到他的人都满意。
四、结束语
近年来，世界各国在建筑机械自动化方面开展了大量的科研工作，取得了一些喜人的成果，随着计算机与信息技术的飞速发展，必将推动建筑机械向更加运行高效、操作便捷的高度自动化方向发展。我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段，加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。在自动化技术上，我国的数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统等，尚未实现柔性自动化、知识集成化、智能化，我们只处在单机自动化、刚性自动化的阶段。我国产业结构层次低，目前我国机械制造企业发展很不平衡，并且有很多都达不到现代水准的产业，企业技术落后严重，主要以手工劳动为主，所以说，我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有，因此，必须重视关键技术的应用，提高质量。
参考文献：
[1]章崇任，浅议工程机械自动化[J]建筑机械化，2000（6）.
[2]刘树忠，李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技，2010.
[3]赵英利，陈春慧，尚云龙.谈土木施工工程机械自动化[J].森林工程，2002.